Cambios en la Tierra desde su origen
(Atmósfera-Hidrósfera-Geosfera-Biosfera)

Hace 4600 m.a.

Formación de los planetas del Sistema Solar por la acreción de planetesimales que impactaban. Los impactos liberaban tanta energía que la Tierra era una bola semifundida.

Hace 4500 m.a.

Se forma la Luna a raíz de un planétesimo enorme.

 Hace 4400 m.a.

La Tierra se estructura en capas. Aparece el núcleo formado por metales como el hierro. Existe una gran actividad volcánica que genera la atmósfera primitiva que tenía sobre todo dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua. No tenía oxígeno.

Hace 3800 m.a.

Solidifica la corteza terrestre y el vapor de agua se condensa formando los océanos. Probablemente el agua también puede proceder de impactos de cuerpos helados. El agua de los primeros océanos era ácida. La sal marina procede de la disolución de las primeras rocas.

Hay algunas tierras emergidas. Aparecen los primeros fósiles.

Hace entre 3500 y 2800 m.a.

  Aparecen los primeros organismos fotosintéticos que liberan oxígeno.

Hace 2500 m.a.

Se forma el primer gran continente, Pangea. 

Hace 2000 m.a.

La atmosfera presenta una composición similar a la actual. Se empieza a formar la capa de ozono.

Hace 1500 m.a.

Aparecen los primeros organismos eucariotas. En los siguientes cientos de años evolucionarán los organismos pluricelulares.

A lo largo de este tiempo la Tierra se ha ido enfriando y desgasificando internamente por la actividad volcánica.

1. El océano global

2. Los continentes

La Tierra: un planeta dinámico

La Tierra se caracteriza por las interacciones continuas entre la tierra sólida, la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera.

La Tierra se caracteriza por las interacciones continuas entre: la tierra sólida, la hidrosfera,

la atmósfera y la biosfera

Las características de la Tierra como planeta

Origen: la Tierra se formó hace unos 4.600.000 m.a. por aglomeración de materia sometida a la atracción gravitatoria.

Masa: unos 5.976 trillones de toneladas (valor estimado a partir de las fórmulas de la gravitación universal y la aceleración gravitatoria).

Gravedad: esta fuerza influye en la ordenación de los materiales según su densidad (menos densas en la parte superior, mas densas en la parte inferior). En la Tierra, el aire, el agua y las rocas se ordenan de esta manera.

Densidad: es el planeta de mayor densidad del Sistema Solar. Esto es consecuencia de una composición química dominada por elevados porcentajes de hierro, oxígeno, silicio y magnesio y, en menor medida, níquel, calcio y aluminio.

Coexistencia de los tres estados de la materia: gaseoso en la atmósfera, líquido en la hidrosfera y algunas capas internas, y sólido en los materiales rocosos.

Temperatura media de 15ºC: esto permite que el agua se encuentre en los tres estados: hielo, líquido y vapor.

Magnetismo: posee campo magnético. Se producen inversiones de los polos magnéticos.

La atmósfera primitiva

• La atmósfera de las primeras épocas de la historia de la Tierra se piensa que estaría formada por:

  • vapor de agua (H₂O)

  • dióxido de carbono (CO₂)

  • Nitrógeno (N₂)

  • pequeñas cantidades de hidrógeno (H₂) y monóxido de carbono

  • Era una atmósfera sin oxígeno hasta que la actividad fotosintética de los seres vivos introdujo el oxígeno y el ozono.

La atmósfera actual: composición

• Hace unos 1000 millones de años la atmósfera llegó a tener una composición similar a la actual.

• Los gases fundamentales que forman la atmósfera actual son (% en volumen): 

  • Nitrógeno (N₂) 78.084

  • Oxígeno (O₂) 20.946

  • Argón (Ar) 0.934

  • Dióxido de carbono (CO₂ ) 0.033

(aparte del vapor de agua)

• Los volcanes y la actividad humana son responsables de la emisión a la atmósfera de diferentes gases y partículas contaminantes que tienen una gran influencia en los cambios climáticos y en el funcionamiento de los ecosistemas.

• Los componentes de la atmósfera se encuentran concentrados cerca de la superficie, comprimidos por la atracción de la gravedad y, conforme aumenta la altura la densidad de la atmósfera disminuye con gran rapidez.

Estructura: capas de la atmósfera

• Troposfera: es la capa que está en contacto con la superficie terrestre. Su grosor varía entre 8 km en los polos y 16 km en el ecuador y su temperatura disminuye al aumentar la altura (unos 0,65ºC por cada 100m de altura).

En ella tienen lugar la mayoría de los procesos meteorológicos.

Aquí tiene lugar el efecto invernadero.

Efecto invernadero

La radiación solar visible penetra en la atmósfera y calienta la superficie terrestre.

La Tierra irradia calor en forma de radiación infrarroja a la atmósfera; parte de ella escapa al espacio y otra parte es reenviada hacia la superficie terrestre.

Cuando los gases efecto invernadero aumentan en la atmósfera, aumenta la temperatura de la superficie terrestre, los océanos se calientan y aumenta el nivel de vapor de agua y se refuerza el impacto.

• Estratosfera: capa que se eleva hasta los 50 km. La temperatura se mantiene constante al principio y después aumenta con la altura.

En ella se localiza la capa de ozono, que filtra las radiaciones ultravioleta procedentes del Sol, muy perjudiciales para los seres vivos. Debido a esta absorción, la temperatura aumenta en la parte superior de la estratosfera.

•Mesosfera:tiene un grosor de 40 km, aproximadamente. La temperatura desciende hasta los –77 ºC en su límite superior

No contiene ozono ni vapor de agua, aunque hay cúmulos de hielo y polvo.

En esta capa, los meteoritos que llegan a la Tierra se vuelven incandescentes formando lo que se conoce como estrellas fugaces

• Ionosfera o termosfera: capa que se extiende hasta los 500 km. En ella los gases son transformados en iones por la absorción de la radiación solar, hecho que permite realizar transmisiones de radio alrededor de la superficie curvada de la Tierra, pues el gas ionizado actúa como reflector de ciertas longitudes de onda.

En esta capa se reflejan las ondas de radio y se producen las auroras polares, fenómeno que solo se puede observar cerca de los polos.

AURORAS POLARES

Ocurren cuando partículas cargadas (protones y electrones) procedentes del Sol chocan contra las moléculas de la ionosfera: se producen espectaculares manifestaciones de luz y color.

Ocurren sobre los polos magnéticos porque el campo magnético terrestre dirige las partículas cargadas hacia ellos.

Son las auroras boreales en el hemisferio norte y las auroras australes en el hemisferio sur. Su color depende de la molécula contra la que choquen los electrones y de la presión atmosférica.

Por ejemplo, el color es amarillo verdoso cuando chocan contra moléculas de oxígeno a baja presión, azul, si el impacto es contra una molécula de nitrógeno…

• Exosfera: Hasta los 800 km (más o menos). Muy baja densidad.

La atmósfera: funciones

1. Mediante el llamado efecto invernadero regula la temperatura de la Tierra manteniéndola en un valor medio de 15º C.

2. Las capas altas de la atmósfera absorben las radiaciones de onda corta (rayos γ y rayos X) y la capa de ozono absorbe las radiaciones ultravioleta protegiendo a los seres vivos de su efecto.

3. La atmósfera en su interacción con la hidrosfera conforma el ciclo del agua y determina el clima al tiempo que la interacción de estos dos sistemas con la superficie terrestre da lugar a los procesos de meteorización, erosión y sedimentación.

La hidrosfera

• Océanos y mares.

• Glaciares.

• Aguas subterráneas.

• Ríos, lagos.

• (Vapor de agua.)

Interacción procesos geológico externos e internos: ciclo de las rocas

Procesos geológicos externos:

• Meteorización

• Erosión y transporte

• Sedimentación y

• Formación de rocas sedimentarias

Estos procesos reducen los relieves. La energía responsable de estos procesos es la energía solar y la gravedad

Procesos geológicos internos:

• Metamorfismo

• Magmatismo

• Formación de rocas metamórficas e ígneas (volcánicas y plutónicas)

Estos procesos son generadores de relieves. La energía responsable de estos procesos procede del calor interno de la Tierra y de los procesos de desintegración de isótopos inestables

Ciclo de las rocas y la tectónica de placas

La geosfera: estructura y composición